Constraining viscous fluid models in $f(Q)$ gravity with data
Wolkite University(沃尔基特大学);National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)(国家理论与计算科学研究所);Universidad de Salamanca(萨拉曼卡大学);North-West University(西北大学);University of Cape Town(开普敦大学)
用数据约束$f(Q)$引力中的粘性流体模型,通过多数据集分析比较不同模型的宇宙学可行性。
2025-07-15 astro-ph.CO gr-qc
Challenging bulk viscous unified scenarios with cosmological observations
在空间平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙中,研究了具有体粘滞系数的统一宇宙流体模型,其中体粘滞系数服从幂律演化.在本研究中,体粘滞系数的幂律是一种一般情况,当然也包括几种特殊情况。考虑到这样一个一般的大体积粘性的情况下,在目前的工作中,我们已经提取的观测约束,使用最新的宇宙学数据集,并检查他们的行为在背景和扰动的水平。从观测分析中,我们发现非零的体粘滞系数总是有利的,并且本系列中的一些模型能够减弱$H_0$上的当前张力。然而,从贝叶斯证据分析,$Λ$ CDM是优于体粘性模型。
2019-10-15 astro-ph.CO gr-qc
Constraining Cosmological Phase Transitions with Chinese Pulsar Timing Array Data Release 1
本文利用CPTA最新数据约束一阶宇宙学相变,发现其约束力度介于NANOGrav的12.5年与15年数据之间,并扩展至相变与超大质量双黑洞的混合场景,表明CPTA在探测基础物理方面具有巨大潜力。
2023-07-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exploring bulk viscous unified scenarios with Gravitational Waves Standard Sirens
我们考虑了统一的体粘性方案,并使用普朗克2018年的宇宙微波背景观测和Ia型超新星的万神殿样本来约束它们。然后,我们从${\cal O}(10^3)$模拟引力波标准警报(GWSS)事件产生的亮度距离测量的建议爱因斯坦望远镜。然后,我们结合这些模拟光度距离测量GWSS与当前的宇宙学探测器,以预测如何模拟GWSS数据可以有效地约束这些散装粘性的情况。我们的研究结果表明,一个非零的时间依赖的体积粘度在宇宙部门是强烈的首选,目前的宇宙探测器,并可能会证实在许多标准偏差的未来GWSS测量。我们进一步提到,GWSS数据的加入可以显着减少从通常的宇宙学探测在这项工作中获得的关键宇宙学参数的不确定性。
2023-01-11 astro-ph.CO gr-qc
Testing the equation of state for viscous dark energy
考虑了暗能量流体具有体粘滞性的宇宙学情形。基于流体力学的一些考虑,假设了两种不同的暗能量状态方程,导致幂律和对数有效修正的压力。用Ia型超新星(Pantheon样品)的最新天文数据、哈勃参数$H(z)$、重子声学振荡和宇宙微波背景辐射的测量结果对模型进行了检验。通过与$Λ$ CDM模型的比较,得到了一些不同的结果,并讨论了它们的可行性。幂律模型显示了一些适度的结果,在负值的体积粘度下实现,而对数方案提供了良好的拟合相比,$Λ$ CDM模型。
2020-01-22 astro-ph.CO gr-qc
Constraining Anisotropic Universe Through Big Bang Nucleosynthesis: A Case Study of The Bianchi Type-I Universe
本研究利用大爆炸核合成形式及最新核丰度观测,对Bianchi I型宇宙的全局各向异性施加约束,为各向异性宇宙学探索开辟新路径。
2025-02-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining a dark matter and dark energy interaction scenario with a dynamical equation of state
在这项工作中,我们使用了最新的宇宙计时器数据,以及最新估计的本地哈勃参数值,$H_0$在2.4%的精度以及标准的暗能量探测,如超新星Ia型,重子声学振荡距离测量,和宇宙微波背景测量(PlanckTT $+$ lowP)来约束暗能量模型,其中允许暗能量与暗物质相互作用。利用了由无量纲参数“$β$”参数化的一般暗能量状态方程。从我们的分析,我们发现,相互作用是兼容的1 $σ$置信限内为零。我们还表明,相同的演化历史可以复制由暗物质的小压力。
2017-05-25 astro-ph.CO gr-qc
Constraining non-minimally coupled $β$-exponential inflation with CMB data
$β$ -指数暴胀是由一类原始势驱动的,它是在膜世界场景的框架中导出的,它推广了著名的幂律暴胀。在本文中,我们更新了以前的最小耦合$β$ -指数模型[1]的约束条件,并推广了结果,还导出了非最小耦合情况下的方程。根据最新的宇宙微波背景的温度和偏振图以及聚类数据对两种模型的预测进行了检验。我们还比较了这些模型的预测与标准的$Λ$ CDM宇宙学使用偏差信息准则(DIC),并发现观测数据显示出适度的偏好,非最小耦合$β$指数暴胀模型。
2022-06-22 astro-ph.CO gr-qc
Constraining light sterile neutrino mass with the BICEP2/Keck Array 2014 B-mode polarization data
我们利用最新的数据组合,从宇宙学的角度探讨了热光不育中微子的情况下,在$Λ\textrm{CDM} + r_{0.05} + N_{\textrm{eff}} + m^{\textrm{eff}}_{\textrm{s}}$模型。这里,$r_{0.05}$是$k_*=0.05h$ Mpc $^{-1}$枢轴尺度下的张量与标量之比,$N_{\textrm{eff}}$是重组过程中相对论性粒子的有效数量,而$m^{\textrm{eff}}_{\textrm{s}}$是不育中微子的有效质量。在宇宙微波背景(CMB)数据集中,我们使用普朗克2015年温度和低$l$($l <$ 30)偏振数据以及BICEP 2/Keck合作(BK 14)截至2014年的最新B模式偏振数据。我们还使用来自SDSS-III BOSS DR 12,MGS和6dFS的最新BAO数据;以及来自直接测量的哈勃常数($H_0 = 73.24 \pm 1.74$ km/sec/Mpc)的高斯先验(HST)。我们发现,包括BK 14的数据使得约束的有效质量的无菌中微子($m^{\textrm{eff}}_{\textrm{s}}$)稍强,更喜欢更高的$σ_8$值。$m^{\textrm{eff}}_{\textrm{s}} <$ 0. 46 eV(95\%C. L.)在Planck 2015、BAO和BK 14数据集的组合…
2019-07-08 astro-ph.CO hep-ph
Dissipative $Λ$CDM model with causal sign-switching bulk viscous pressure
本文提出一种含因果体黏滞暗物质的耗散性 $\Lambda$CDM 模型,导出哈勃参数解析解,并用观测约束、热力学及统一暗物质重构验证其一致性。
2024-10-28 astro-ph.CO gr-qc
Growth of matter perturbations in the extended viscous dark energy models
本文研究了物质微扰背景下的广义粘性暗能量模型。为了做到这一点,我们假设平坦的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙的另一种解释,通过非加性熵和粘性暗能量。我们实施相对论方程,以获得一个光滑版本的暗能量的物质波动的增长。结果表明,在高红移区,物质密度衬度的演化与$Λ$ CDM模型相似;在后期,它与标准模型略有不同。使用最新的几何和增长率观测数据,我们进行了贝叶斯分析,以约束参数和比较模型。我们看到,我们的粘性模型与宇宙学探测器兼容,$Λ$ CDM恢复与$1σ$的置信水平。粘性暗能量模型缓解了$2 \sim 3 σ$中$H_0$的张力。然而,通过涉及$σ_8$张力,一些模型可以缓解它。在模型选择框架中,数据放弃了扩展的粘性暗能量模型。
2021-05-12 astro-ph.CO
Constraining Dark Matter-Neutrino Interactions using the CMB and Large-Scale Structure
利用普朗克和大尺度结构实验的最新宇宙学数据,对暗物质和中微子的弹性散射截面进行了新的研究。我们发现最强的约束是由莱曼-α森林设定的,如果截面是常数,则给出sigma_{DM-neutrino} < 10^{-33}(m_DM/GeV)cm ^2;如果它与温度平方成比例,则给出当前的值sigma_{DM-neutrino} < 10^{-45}(m_DM/GeV)cm ^2。这是迄今为止对DM-中微子相互作用最强有力的限制,表明人们可以利用宇宙中物质的分布来探测暗(“不可见”)相互作用。此外,我们还发现,热MeV DM和一个恒定的弹性散射截面的情况下,自然预测(i)截断在莱曼α尺度的物质功率谱,(ii)N_eff ~ 3.5 +/- 0.4,(iii)H_0 ~ 71 +/- 3 km/s/Mpc和(iv)中微子质量的可能产生。
2014-01-29 astro-ph.CO hep-ph
Stability analysis and constraints on interacting viscous cosmology
在这项工作中,我们研究了一个空间平坦的宇宙的演化考虑粘性暗物质和完美的流体暗能量和辐射,包括暗物质和暗能量之间的相互作用项。在第一部分中,我们分析了宇宙的一般性质进行稳定性分析,然后我们约束的自由参数的模型使用最新的和宇宙学无关的测量哈勃参数。我们发现粘度系数和热力学第二定律所施加的条件之间的一致性。第二部分是专门约束的自由参数的相互作用粘性模型(IVM)的三个特定的情况下:粘性模型(VM),相互作用模型(IM),和完美的流体的情况下(和谐模型)。对于IVM、VM、IM和LCDM,我们报告减速参数为$q_0 = -0.54^{+0.06}_{-0.05}$、$-0.58^{+0.05}_{-0.04}$、$-0.58^{+0.05}_{-0.05}$、$-0.63^{+0.02}_{-0.02}$,加加速度参数分别为$j_0 = 0.87^{+0.06}_{-0.09}$、$0.94^{+0.04}_{-0.06}$、$0.91^{+0.06}_{-0.10}$、$1.0$,其中不确定度对应于68\% CL。值得一提的是,所有的特殊情况都与LCDM很好地吻合,在某些情况下甚至产生更好的拟合,其优点是消除了一些困扰标准宇宙学模型的问题。
2020-02-25 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the dark energy models with H(z) data: an approach independent of $H_{0}$
我们研究了最新的$H(z)$数据在约束不同宇宙学模型的宇宙学参数方面的性能,包括Chevalier-Polarski-Linder $w_{0}w_{1}$参数化。首先,我们介绍了一个统计过程中的卡方估计不受影响的哈勃常数的值。因此,我们发现$H(z)$数据并不排除非平坦模型或动力学暗能量宇宙学模型的可能性。然而,我们验证了时变状态方程参数$w(z)$不受当前扩展数据的约束。结合$H(z)$和Ia型超新星的数据,我们发现,$H(z)$ /SNIa总体统计分析提供了一个实质性的改进的宇宙学约束方面的$H(z)$分析。此外,由$H(z)$ /SNIa联合分析提供的$w_{0}-w_{1}$参数空间与普朗克2015的参数空间非常一致,这证实了目前使用$H(z)$和SNIa探测器的分析正确地揭示了普朗克团队发现的宇宙膨胀。最后,我们生成的Monte Carlo实现集,以量化的$H(z)$数据的能力,提供强约束的暗能量模型参数。当样本增加到100个$H(z)$测量值时,Monte Carlo方法显示出约束的显著改善。这一目标在未来是可以实现的,特别是根据下一代的调查。
2018-02-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining the time evolution of dark energy, curvature and neutrino properties with cosmic chronometers
我们使用最新汇编的观测H(z)测量获得的宇宙计时器在红移范围$0<z<2$放置宇宙学参数的约束。我们单独考虑样本,并结合其他最先进的宇宙学探测器:来自最新普朗克2015年发布的CMB数据,哈勃常数$H_{0}$的最新估计,最近BAO数据的汇编,以及最新的SNe样本。由于宇宙计时器是独立于假设的宇宙学模型,我们能够提供约束的参数,管理宇宙的膨胀历史的方式,可用于测试宇宙学模型。我们表明,从BOSS调查宇宙计时器获得的H(z)的测量提供了足够的约束力与CMB数据相结合,以约束暗能量的时间演化,产生的约束与SNe和/或BAO获得的竞争。仅从宇宙晚期探测器,我们发现$w_0=-0.9\pm0.18$和$w_a=-0.5\pm1.7$,当结合CMB数据时,我们得到$w_0=-0.98\pm0.11$和$w_a=-0.30\pm0.4$。这些新的限制意味着几乎所有的精髓模型都不受欢迎,只有幻影模型或纯宇宙学常数被允许。对于曲率,我们找到$Ω_k=0.003\pm0.003$,包括CMB数据。宇宙计时器的数据也是重要的,以限制中微子的性质,打破或减少简并与其他参数。我们发现,$N_{eff}=3.17\pm0.15$,从而排除了一个额外的(无菌)中微子在超过$5σ$的可能性,并把竞争限制中微子质量的总和,$Σm_ν< 0.27$ eV在95%的置信水平。最后,我们约束了暗能量的红移演化,发现在整…
2016-04-01 astro-ph.CO
Beyond Two Parameters: Revisiting Dark Energy with the Latest Cosmic Probes
Tsung-Dao Lee Institute (TDLI)(李政道研究所);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);University of Sheffield(谢菲尔德大学);Presidency University(总统大学);Institute of Systems Science, Durban University of Technology(德班理工大学系统科学研究所)
本文研究了一个四参数动态暗能量模型,利用多种宇宙观测数据约束参数空间,发现尽管参数空间较大,该模型在某些数据集上优于ΛCDM和w0waCDM模型。
2026-03-24 astro-ph.CO gr-qc
Constraining cosmological phase transitions with the Parkes Pulsar Timing Array
宇宙学一级相变预期会产生随机的引力波背景。如果相变温度在兆电子伏量级,则诱导的随机引力波的功率谱在纳赫兹频率附近达到峰值,因此可以用高精度的脉冲星定时观测来探测。我们利用Parkes脉冲星定时阵的最新观测数据,寻找这样一种随机的引力波背景。我们没有发现任何证据的希灵斯-唐斯空间相关性预期的随机引力波背景。因此,我们提出了一阶相变模型参数的限制。我们的分析表明,脉冲星定时是特别敏感的低温($T \sim 1 - 100$兆电子伏)相变的持续时间$(β/H_*)^{-1}\sim 10^{-2}-10^{-1}$,因此可以用来约束暗和QCD相变。
2022-11-25 astro-ph.CO hep-ph
Constraining cosmology with the velocity function of low-mass galaxies
场星系每单位旋转速度的数量密度,称为速度函数,是一个有趣的统计测量探测结构形成的最小尺度。在本文中,我们指出,速度函数是敏感的关键宇宙学参数,如振幅的原始扰动($σ_8$)或总物质密度($Ω_{\rm m}$)的小的变化。利用目前的数据和保守的重子效应的假设,我们表明,所观察到的速度函数的局部体积有利于宇宙学的张力与普朗克测量,但在协议的最新发现弱透镜调查。虽然目前的系统观测和真实的旋转速度之间的关系是潜在的重要性,即将到来的数据,从HI调查以及新的见解,从流体动力学模拟将大大改善这种情况在不久的将来。
2018-01-17 astro-ph.CO
Constraining the Minimum Mass of High-Redshift Galaxies and Their Contribution to the Ionization State of the IGM
我们用星暴活动的分层星系形成模型模拟了最新的HST WFPC 3/IR观测,观测到的星系超过100个,红移z=7-8。我们的模型提供了一个给定质量的每个暗物质晕的紫外光光度分布和一个自然的解释晕托管星系的分数。观测到的光度函数与每个星系的最小晕质量10^{9.4+0.3-0.9} Msun最吻合,对应的维里温度为10^{4.9+0.2-0.7} K。外推到微弱的、未被探测到的星系,电离辐射的总产生率关键取决于这个最小质量。JWST的未来测量应该确定整个星系群是否可以轻松地解释保持星系际介质电离所需的紫外线背景。
2010-10-11 astro-ph.CO
Constraining Warm Inflation with CMB data
我们直接用最新的CMB数据来对抗暖膨胀观测预测。我们专注于一个线性的温度(T)耗散系数结合最简单的模型的通货膨胀,一个四次混沌潜力。虽然在标准的冷暴胀版本中被排除在外,耗散降低了张量与标量的比值,并使四次混沌模型在可观测的允许范围内。我们将使用CosmoMC软件包来推导模型参数的约束条件:引起耗散的耦合常数的组合,对热浴有贡献的相对论自由度的有效数量,以及暴胀子势中的四次耦合。我们不假定先验的幂律原始谱,也不固定视界出口处的e折叠数。从动力学出发,根据模型参数,导出了e-折叠数与层位交叉处的同动尺度之间的关系,从而得到了依赖于$k$的原始功率谱。我们研究了文献中考虑的两种可能性的频谱,与暴胀子波动具有热或非热起源,并讨论了数据的能力,以约束模型参数。
2018-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tightening constraints on primordial oscillations with latest ACT and SPT data
利用最新ACT DR6和SPT-3G D1数据结合Planck,将原初功率谱周期性振荡振幅上限收紧至0.029(95% C.L.),未发现振荡迹象,展示了地面CMB实验限制超越慢滚模型新物理的能力。
2025-08-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Impacts of dark energy on constraining neutrino mass after Planck 2018
考虑三个活跃中微子的质量分裂,利用最新的宇宙学观测结果,研究了暗能量的性质对中微子总质量$\sum m_ν$的宇宙学约束的影响.本文讨论了几种典型的暗能量模型,包括$Λ$ CDM、$w$ CDM、CPL和HDE模型。在分析中,我们还考虑了中微子质量等级的影响,即,退化层次(DH)、正常层次(NH)和倒置层次(IH)。我们利用当前的宇宙学观测数据进行分析,包括普朗克2018温度和偏振功率谱、重子声振荡(BAO)、Ia型超新星(SNe)和哈勃常数$H_0$测量。在$Λ$ CDM+ $\sum m_ν$模型中,我们得到了在$95\%$ C. L.处中微子质量$\sum m_ν< 0.123$ eV(DH),$\sum m_ν< 0.156$ eV(NH)和$\sum m_ν< 0.185$ eV(IH)的上限,使用普朗克+BAO+SNe数据组合。对于$w$ CDM+ $\sum m_ν$模型和CPL+ $\sum m_ν$模型,与$Λ$ CDM+ $\sum m_ν$模型相比,获得了更大的$\sum m_ν$上限。在HDE+ $\sum m_ν$模型中导出了对中微子质量最严格的约束$\sum m_ν<0.080$ eV(DH)。此外,我们发现,包括本地测量的哈勃常数的数据组合导致更严格的约束,在所有这些暗能量模型的总中微子质量。
2020-05-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Light burden of memory: Constraining primordial black holes with high-energy neutrinos
本研究利用 IceCube 高能中微子数据约束轻质量原初黑洞与“记忆负担”效应的联合参数空间,并评估 IceCube-Gen2、GRAND 的未来探测能力。
2025-03-14 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The cosmology of $f(R, L_m)$ gravity: constraining the background and perturbed dynamics
North-West University(西北大学);Wolkite University(沃尔基特大学);Entoto Observatory and Research Center, Space Science and Geospatial Institute(恩托托观测与研究中心,空间科学与地理信息研究所);Imam Mohammad Ibn Saud Islamic University (IMSIU)(伊马姆穆罕默德·本·沙特伊斯兰大学);University of Khartoum(喀土穆大学);National Institute for Theoretical and Computations Sciences (NITheCS)(国家理论与计算科学研究所)
本文研究了$f(R, L_m)$引力模型在解释宇宙加速膨胀和结构增长方面的有效性,通过MCMC模拟和多数据集分析进行约束比较。
2024-06-21 astro-ph.CO gr-qc
Constraining dark matter late-time energy injection: decays and p-wave annihilations
我们使用最新的宇宙微波背景(CMB)的观测,以提供更新的约束暗物质的寿命以及p波抑制湮灭截面在1 MeV至1 TeV的质量范围。与以s波为主的湮灭截面的情况相反,这种情况主要影响最后散射表面附近的CMB,与这些情况相关的签名基本上出现在结构开始形成时的低红移($z \lesssim 50$),因此在CMB功率谱中的较低多极子处显现。我们使用普朗克,WMAP 9,SPT和ACT的数据,以及莱曼- $α$测量的物质温度在$z \sim 4$设置一个95%的置信水平下限的$\sim 4 \times 10^{25}$ s的暗物质寿命为$m_χ= 100$兆电子伏。这个界限在$m_χ= 1$ TeV处由于能量沉积到星系际介质中的效率低下而降低了一个数量级。我们还表明,结构的形成可以增强p-波抑制湮没截面的影响,相对于背景宇宙学速率的许多数量级,虽然即使有这种增强,CMB约束还没有强大到足以达到热遗迹值的截面。
2014-01-10 astro-ph.CO hep-ph
Constraining the Baryon Fraction in Extragalactic Diffuse Ionized Gas with 124 Localized Fast Radio Bursts
Hunan Normal University(湖南师范大学);Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
本研究利用124个定位快速射电暴,在三种宇宙学模型中限制河外弥散电离气体重子分数,发现超90%重子处于该气体相,为解决缺失重子问题提供关键证据。
2026-08-25 astro-ph.CO gr-qc
Updated global fits of the cMSSM including the latest LHC SUSY and Higgs searches and XENON100 data
我们提出了新的整体拟合的cMSSM,包括LHC 1/fb的积分亮度超对称不相容限制,最近的LHC 5/fb的质量的希格斯玻色子和氙100直接检测数据的限制。我们的分析充分考虑到天体物理和强子的不确定性,进入分析时,转换成cMSSM参数空间的约束直接检测限。我们提供了贝叶斯和频率统计分析的结果。我们发现,LHC 2011约束结合XENON 100数据可以排除cMSSM参数空间的重要部分。我们的研究结果进一步强调了对撞机实验和直接探测搜索在限制标准模型物理扩展中的互补性。LHC 2011的排除极限强烈影响cMSSM参数空间的低质量区域,例如Stau共湮灭区域,而直接探测数据可以排除高超对称质量的区域,例如焦点区域,这是LHC在不久的将来无法达到的。我们发现,除了XENON 100的数据,μ子的异常磁矩的实验约束中起着主导作用,不利于大标量和高根质量。我们发现,如果LHC 2011年对希格斯玻色子在126 GeV的过度暗示得到证实,目前有利的cMSSM参数空间的区域将被排除从贝叶斯和配置文件的可能性统计的角度来看。
2012-02-22 astro-ph.CO hep-ph
Unveiling $ν$ secrets with cosmological data: neutrino masses and mass hierarchy
使用一些最新的宇宙学数据集公开,我们推导出最强的界限在文献中的总和的三个活跃的中微子的质量,$M_ν$,在背景平坦的$Λ$ CDM宇宙学的假设。在最保守的方案中,结合普朗克宇宙微波背景温度各向异性和重子声振荡数据,以及最新的再电离光学深度约束,得到了最严格的$95\%$置信水平(C. L.)我们发现上界为$M_ν<0.151$ ~eV。普朗克高- $\ell$极化数据的加入,虽然可能仍然受到系统学的影响,但进一步加强了对$M_ν<0.118$ ~eV的束缚.适当的模型比较处理表明,上述两种组合不利于$\sim 64\%$ ~ C. L.处的IH。和$\sim 71\%$ ~ C. L.分别此外,我们比较了约束力的测量的完整形状的星系功率谱与BAO签名,从BOSS调查。即使最新的BOSS全形状测量覆盖更大的体积并且与先前的类似测量相比受益于更小的误差条,但是通常采用的分析方法导致其约束能力仍然不如提取的BAO信号的约束能力。我们的工作仅使用宇宙学数据;从振荡数据中施加约束$M_ν>0.06\,{\rm eV}$将使引用的上界提高${\cal O}(0.1σ)$,并且不会影响我们的结论。
2017-11-15 astro-ph.CO hep-ph
The WiggleZ Dark Energy Survey: constraining the evolution of Newton's constant using the growth rate of structure
我们使用WiggleZ暗能量调查在红移范围$0.1 < z < 0.9$测量的大尺度结构的增长率来约束牛顿常数的演化。我们以两种方式使用这些数据。首先,我们约束宇宙的物质密度,$\omms$(假设广义相对论),并使用它来构建一个诊断,以检测一个不断发展的牛顿常数的存在。其次,我们直接测量牛顿常数$\Geff$的演化,它出现在修正的引力理论中,而不假设广义相对论是真的。这些方法的新颖之处在于,与其他方法相反,它们不需要宇宙膨胀历史的知识,$H(z)$,使它们成为独立于模型的测试。假设牛顿常数的二阶导数正像大爆炸核合成的约束所暗示的那样缓慢地演化,我们对牛顿常数的二阶导数的约束是使用WiggleZ数据的$\ddotGeff(t_0)=-1.19\pm 0.95\cdot 10^{-20}h^2 \textrm{yr}^{-2}$,其中$h$是通过$H_0=100 h km s^{-1}Mpc^{-1}$定义的,而使用WiggleZ和斯隆数字巡天亮红星系(SDSS LRG)数据的约束是$\ddotGeff(t_0)=-3.6\pm 6.8\cdot 10^{-21}h^2 \rm{yr}^{-2}$,两者都符合广义相对论。最后,我们使用WiggleZ数据的均方根质量波动$σ_8$的约束是$σ_8=0.75 \pm 0.08$,而使用WiggleZ和SDSS LRG数据$σ_8=0.77 …
2011-07-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining a causal dissipative cosmological model
本文利用哈勃参数(OHD)和Ia型超新星(SNIa)的最新测量结果,给出了Isarel-Stewart因果近似的多项式型$H \approx ( t + const.)^{-1}$宇宙学解(见\cite{MCruz:2017, Cruz2017})。由于这个解所描述的膨胀并不存在从减速相到加速相的过渡,因此通过要求哈勃参数在$z=z_{t}$(加速-减速过渡红移)处的连续性,可以很好地模拟这两个相。我们的最佳拟合约束模型的主要自由参数为加速(减速)阶段的$A_1= 1.58^{+0.08}_{-0.07}$($A_2=0.84^{+0.02}_{-0.02}$)。对于这两个阶段,我们得到$q=-0.37^{+0.03}_{-0.03}$($0.19^{+0.03}_{-0.03}$)和$ω_{eff} = -0.58^{+0.02}_{-0.02}$($-0.21^{+0.02}_{-0.02}$)的减速参数和有效的状态方程,分别。通过Akaike信息准则和Bayesian信息准则对LCDM模型和OHD+SNIa数据进行统计比较,得出LCDM模型更适合OHD+SNIa数据。最后,它示出的约束参数值满足一致的流体描述的耗散暗物质成分的标准,但具有高值的流体内的声音的声速,这是一个缺点的结构形成的一致的描述。我们简要地讨论了克服这个问题的可能性与非线性概括的因果线性热力学的体积粘度,也…
2019-09-26 astro-ph.CO gr-qc
Assessing consistency between CMB temperature and polarization measurements, with application to Planck, ACT and SPT
普朗克的宇宙微波背景温度和偏振观测是约束宇宙学模型的首要数据集。宇宙方差限制温度在大和中等尺度的今天占主导地位的约束,极化提供了额外的约束力和进一步审查的模型。为了完成普朗克的这张照片,地面实验,如阿塔卡马宇宙望远镜(ACT)和南极望远镜(SPT)继续增加小尺度的温度和偏振测量,允许从$TE$和$EE$功率谱中提取竞争性宇宙学约束。同时匹配所有这些严格的探针是任何宇宙学模型的关键挑战和验证步骤。特别地,$Λ$ CDM要求温度和偏振测量之间的紧密一致性。在本文中,我们提出了一些方法来识别和量化温度和极化之间可能存在的不一致性,我们将它们应用到最新的普朗克,ACT和SPT数据,并没有发现偏离$Λ$ CDM的证据。这些方法的应用将对未来更有约束力的CMB数据具有更大的重要性。
2022-04-04 astro-ph.CO
Constraining FIMP from the structure formation of the Universe: analytic mapping from $m_{\mathrm{WDM}}$
相对于弱相互作用大质量粒子,弱相互作用大质量粒子是一种有趣的暗物质候选者。光(keV尺度)FIMP DM特别令人感兴趣:它的辐射衰减在X射线光谱中留下了线信号;它是温暖的暗物质(WDM),并改变了宇宙的银河系尺度结构形成与WIMP DM。一旦报告了可能的X射线线(例如,$3.5 \,\mathrm{keV}$线和$7 \,\mathrm{keV}$ FIMPDM推断),必须检查该FIMPDM是否与结构形成相容。这里有一个问题:对WDM的结构形成约束通常以所谓的热WDM质量$m_{\mathrm{WDM}}$来报告,其不能直接应用于FIMP参数。在本文中,我们介绍了一个基准的FIMP模型,代表了广泛的一类FIMP模型。该基准的一大优点是,我们可以推导出由冷冻过程产生的FIMPs的非热相空间分布的解析公式。通过进一步导出某个“温暖度”量,我们可以解析地将$m_{\mathrm{WDM}}$映射到FIMP参数。我们的分析图表明,$7 \,\mathrm{keV}$ FIMP DM,没有熵产生或退化的光谱,是在紧张局势与最新的莱曼- $α$森林数据。我们的分析地图将是非常有用的观测约束和报告的X射线线的未来更新。它也是非常容易将我们的解析公式纳入玻尔兹曼求解器,使线性物质功率谱是容易获得的。我们的基准模型将促进FIMP搜索和粒子物理模型的建立。
2019-07-10 astro-ph.CO hep-ph
Exploring interacting bulk viscous model with decaying vacuum density
本研究构建了粘滞暗物质与衰减真空能量相互作用的宇宙学模型,解析求解参数并用观测数据约束,发现其与ΛCDM模型高度一致,能缓解H0张力和σ8过量问题。
2024-05-24 astro-ph.CO gr-qc
Bulk viscous cosmological models with a cosmological constant: Observational constraints
Universidad de La Serena(拉塞雷纳大学);Universidad de Santiago de Chile(圣地亚哥智利大学);Center for Interdisciplinary Research in Astrophysics and Space Exploration (CIRAS)(天体物理学与空间探索跨学科研究中心);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利群岛天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学)
本文研究了在Λ主导的FLRW宇宙中,黏性冷暗物质(vCDM)是否能缓解哈勃张力并满足热力学约束,通过平直和曲面几何进行分析,探讨了黏性模型的参数约束及观测数据的拟合效果。
2026-03-25 astro-ph.CO gr-qc
Constraints and cosmography of $Λ$CDM in presence of viscosity
在这项工作中,我们研究了两个方案的宇宙充满了一个完美的流体遵循传统的暗能量和粘性流体的暗物质。在这个意义上,我们探讨了最简单的情况下,粘度在埃卡特形式主义,一个常数,然后,一个多项式函数的红移。我们约束相空间的模型参数进行贝叶斯分析的基础上的马尔可夫链蒙特卡罗方法和使用的最新数据的哈勃参数(OHD),Ia型超新星(SNIa)和强透镜系统。前两个样本覆盖区域$0.01<z<2.36$。基于AIC,我们发现同样支持这些粘性模型在λ冷暗物质(LCDM)考虑OHD或SNIa。另一方面,我们重建的宇宙学参数($q,j,s,l$),并找到良好的协议,LCDM内高达$3σ$ CL。此外,我们还发现宇宙学参数和加速-减速转变对与粘滞系数有关的参数是敏感的,使得粘滞系数成为一种有趣的物理机制来修正它们。
2020-07-09 astro-ph.CO gr-qc
Constraining Cosmological Physics with DESI BAO Observations
本研究利用DESI第一年BAO观测联合其他宇宙学数据,约束了暴胀、修改引力等五种宇宙学图景,发现原初引力波等多项新物理迹象,为后续宇宙学研究提供了观测支撑。
2024-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining the $Λ$CDM and Galileon models with recent cosmological data
伽利略理论属于修正的引力模型,可以解释宇宙后期的加速膨胀。在以前的作品中,伽利略模型的宇宙学约束,无论是在解耦的情况下,并与非正式的伽利略场耦合到物质。在那里,我们证明了这些模型与最近的宇宙学数据一致。在这项工作中,我们使用更新的宇宙学数据集来推导伽利略模型的新约束,包括恒定共形伽利略耦合到物质的情况。我们还探讨了非耦合Galileon模型的跟踪器解决方案。在更新了我们的数据集之后,特别是使用最新的\textit{Planck}数据和BAO测量,我们拟合了$Λ$ CDM和Galileon模型的宇宙学参数。与我们以前的论文相同的分析框架被用来推导宇宙学约束,使用精确的测量宇宙学距离和宇宙结构的增长率。我们表明,所有测试的Galileon模型是兼容的宇宙学数据的$Λ$ CDM模型。这意味着目前的宇宙学数据还不够精确,无法清楚地区分这两种理论。在不同的Galileon模型中,我们发现,共形耦合是不赞成的,相反的非正式的耦合,这是首选在$2.3σ$水平的非耦合的情况下。由于超新星和\textit{Planck} +BAO数据的巨大紧张关系,非耦合伽利略模型的跟踪器解也非常不利。然而,在追踪器解决方案之外,一般的非耦合Galileon模型,以及一般的非正式耦合Galileon模型,仍然是未来宇宙学数据面临的最有希望的Galileon方案。最后,讨论了激光测月实验和引力波传播速度对测量结果的影…
2017-02-28 astro-ph.CO gr-qc
Figures of merit and constraints from testing General Relativity using the latest cosmological data sets including refined COSMOS 3D weak lensing
我们使用宇宙学的限制,从目前的数据集和品质因数(FoM)的方法来探测任何偏离广义相对论(GR)在宇宙尺度。FoM方法被用来研究各种数据集组合对修正重力(MG)参数的约束能力。我们使用最近改进的HST-COSMOS弱透镜层析成像数据、2 MASS和SDSS LRG巡天的ISW-星系互相关、SDSS-DR 7(MPK)的物质功率谱、WMAP 7的温度和偏振谱、2DF和SDSS-DR 7的BAO以及超新星的Union 2汇编,以及H_0测量和BBN的其他边界。我们使用3个参数化的MG参数,进入扰动场方程。为了允许红移和规模的变化,前2个参数化使用最近建议的函数形式,而第三个是基于分箱方法。使用第一个参数化,我们发现CMB + ISW + WL提供了最强的约束MG参数其次是CMB+WL或CMB+MPK+ISW。使用第二种参数化或分箱方法,CMB+MPK+ISW始终提供一些最强的约束。这表明约束是参数化相关的。我们发现,目前的数据集并没有提高一致的不确定性MG参数,由于最适合MG参数之间的紧张局势,首选不同的数据集。此外,参数化所施加的某些函数形式可能导致这些紧张局势的加剧。接下来,与使用CFHTLS透镜数据的一些研究不同,我们使用改进的HST-COSMOS数据没有发现任何GR偏差,证实了这些研究中先前的声明,即他们的结果可能是由于一些系统性影响。最后,我们发现在所有情况下,对应于GR的值在…
2011-12-27 astro-ph.CO gr-qc
Constraining SUSY with Heavy Scalars -- using the CMB
如果低能超对称性存在,大型强子对撞机的数据有利于标量超伴体的高质量标度(超过TeV),而sfermions和暗物质可以参数化更轻-导致所谓的分裂光谱。当结合这一事实与超对称破缺之前的位移对称标量(模量)的基本理论的动机,这导致了早期宇宙的非热历史。这样的历史意味着对暗物质微观性质的不同预期,以及暗辐射和宇宙轴子背景的可能性。在本文中,我们将研究如何相关和混合等曲率扰动产生这样的模型,以及连接到暗辐射。多个相关的isocurvature模式的WMAP的约束允许多达一半的原始扰动isocurvature,相反的情况下,一个单一的isocurvature模式的扰动必须是主要绝热。然而,这样的界限是强烈的先验依赖,并没有调查与最新的普朗克数据。在本文中,我们使用的超对称非热历史的例子来建立宇宙学参数的理论先验。特别感兴趣的是,我们发现暗辐射的先验与等曲率总量的先验是退化的--它们是负相关的。暗辐射在早期宇宙中受到严格的限制,最近被用来对基于弦的方法施加严格的限制,以超越标准模型。我们的研究结果表明,这样的约束可能需要更多的理论输入。来自宇宙学探测器(如普朗克)的数据可以帮助指导MSSM、分裂超对称性模型及其他模型的建模。我们的模型也证明了UV模型在构建宇宙学先验中的实用性。(节略)
2014-06-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraining GREA, an alternative theory accounting for the present cosmic acceleration
本文检验了广义相对论熵加速(GREA)理论,利用最新宇宙学数据发现其拟合优度与ΛCDM相当,并预测瞬态幻影穿越,为宇宙加速膨胀提供无宇宙学常数的替代解释。
2025-09-25 astro-ph.CO gr-qc
Constraining Reheating Temperature, Inflaton-SM Coupling and Dark Matter Mass in Light of ACT DR6 Observations
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校)
结合ACT DR6等数据,通过α-吸引子暴胀模型和两种再加热机制,求解玻尔兹曼方程约束再加热参数,并分析引力产生的暗物质质量范围。
2026-06-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraining the Milky Way Mass Profile with Phase-Space Distribution of Satellite Galaxies
我们估计银河系(MW)晕属性使用卫星运动学数据,包括最新的测量盖亚DR 2。利用基于仿真的卫星运动学的6D相空间分布函数(DF),我们可以有效地、无偏地推断出卫星的晕圈特性,并在贝叶斯框架下严格地处理选择函数和测量误差。应用我们的DF从EAGLE模拟到28颗卫星,我们得到了一个MW晕质量的$M=1.23_{-0.18}^{+0.21}\times 10^{12} M_\odot$和浓度的$c=9.4_{ -2.1}^{ +2.8}$与先验的基础上的$M$ - $c$关系。推断的质量分布与以前的测量结果一致,但由于改进的方法和数据,精度和可靠性更高。结合卫星数据和恒星自转曲线说明了潜在的改进。使用我们的EAGLE DF和最佳拟合MW潜力,我们为那些测量不确定的卫星提供了更精确的运动学估计。与与观测到的卫星运动学非常匹配的EAGLE DF相比,基于仅暗物质模拟Millennium II(SAM-MII)的半分析模型的DF过度代表了具有小半径和速度的卫星。我们将这种差异归因于SAM-MII模拟中近心点距离较小的卫星干扰较少。通过改变这种卫星在这个模拟中的中断率,我们估计一个$\sim 5\%$分散在推断的MW晕质量之间的流体动力学为基础的模拟。
2020-04-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Shape of Dark Energy: Constraining Its Evolution with a General Parametrization
University of Sheffield(谢菲尔德大学);Liaoning Normal University(辽宁师范大学);Presidency University(总统大学);Durban University of Technology(德班理工大学)
本文通过一般参数化方法研究暗能量演化,利用多种宇宙学探测数据约束其参数,发现只有结合所有数据才能获得严格约束,且暗能量现值仍处于 quintessence 区域。
2026-03-23 astro-ph.CO gr-qc
Constraining Bianchi Type I Universe With Type Ia Supernova and H(z) Data
利用最近36个观测的Hubble数据(OHD)和最新的\textgravedbl联合光变曲线\textacutedbl(JLA)样本(包括740个红移范围为$0.01\leq z \leq 1.30$的Ia型超新星),以及它们的联合组合数据,对各向异性Bianchi I型暗能量(DE)模型进行约束.为了估计模型参数,我们应用哈密顿蒙特卡罗技术。我们还计算了BI暗能量模型的协方差矩阵,通过考虑不同的数据集来比较模型参数之间的相关性。为了检查我们的拟合的可接受性,所有结果都与9年WMAP以及Planck(2015)合作获得的结果进行了比较。我们的估计表明,在68%的置信水平下,OHD或JLA数据集的暗能量状态方程(EOS)参数在quintessence和phantom区域之间变化,而对于OHD+JLA数据集,该参数仅在phantom区域中变化。我们还发现,目前的宇宙各向异性是$\sim10^{-3}$阶的,这意味着OHD和JLA数据集并没有严格约束这个参数。因此,为了约束各向异性参数,需要使用高红移的宇宙微波背景数据。此外,从与$χ^{2}$统计相关的$p$ -值的计算中,我们观察到$ω\mbox{BI}$和平坦$ω\mbox{CDM}$模型均未排除OHD或JLA数据集。对于OHD、SNIa和OHD+SNIa数据,减速参数分别以$q=-0.46^{+0.89 +0.36}_{-0.41…
2020-04-20 astro-ph.CO
Constraining on the non-standard cosmological models combining the observations of high-redshift quasars and BAO
利用高红移类星体与BAO数据约束四类非标准宇宙学模型,发现广义查普雷金气体和含挠率模型在AIC下表现最佳,并支持部分模型可缓解哈勃张力。
2024-04-14 astro-ph.CO
Constraining Statistical Isotropy using 21cm Power Spectrum and Bispectrum
针对宇宙统计各向同性的潜在偏离问题,本文结合21厘米功率谱与双谱,通过Fisher形式主义约束偶极和四极各向异性参数,发现PUMA巡天在z≥1时约束精度优于10⁻³,较CMB巡天高一个数量级。
2025-08-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining primordial non-Gaussianity with DESI 2024 LRG and QSO samples
本文利用DESI DR1的LRG和QSO样本,通过大尺度尺度依赖偏置限制原初非高斯性参数,并采用盲化程序和改进的窗口函数修正,最终测得迄今最精确的 $f_{\ m NL}^{\ m loc}$,精度比eBOSS提高2.3倍。
2025-07-02 astro-ph.CO
Evidences for bouncing evolution before inflation in cosmological surveys
暴胀宇宙学与先前的非奇异反弹可以导致原始密度波动的变化。一个重要的预测是,功率谱的幅度可能会在临界尺度上发生跳跃。在这封信中,我们提出了一个唯象参数化的原始功率谱在这种情况下,面对最新的宇宙学数据的跳跃功能。执行一个全球性的拟合,我们利用这种可能性,通过宇宙学测量来约束反弹参数推导出一种新的方法。结合CMB,LSS和SNIa的数据,我们的结果有趣地揭示了一个非奇异的反弹,如果存在的话,应该是一个快速反弹,发生在一个非常高的能量尺度,因为我们得到的反弹参数的上限。
2010-09-17 astro-ph.CO
Fundamental Physics with ESPRESSO, Constraining a simple parametrisation for varying $α$
光谱仪ESTERO最近通过沿明亮类星体视线的测量,在$1σ$水平上以$1.36$ ppm的精度获得了精细结构常数$α$变化的极限。这对具有不同$α$的宇宙学模型施加了新的约束。我们假设这样一个模型,其中电磁扇区耦合到一个标量场暗能量负责目前的宇宙加速。我们参数化的变化$α$与两个额外的参数,一个定义的宇宙演化的精髓组件和其他固定的耦合与电磁场。这项工作的目的是约束这些参数与天体物理和本地探头。我们还对每个数据探针如何限制我们的参数化进行了比较分析。我们通过将模型的预测与观察结果进行比较来进行贝叶斯分析。天体物理数据集由类星体光谱测量组成,包括最新的ESTENO数据点,以及普朗克观测的宇宙微波背景。我们将这些结果与来自原子钟和显微镜实验的本地结果相结合。对quintessence参数的约束与场的零变一致,因此与$Λ$ CDM宇宙学相容。耦合到电磁扇区的约束主要由Eötvös参数局部约束。更精确的测量与ESTERO将是极其重要的研究宇宙学演化的$α$,因为它探测的红移间隔无法访问其他类型的观测。然而,对于该特定模型,目前可用的数据有利于$α$的零变化,主要是由于强显微镜限制。
2022-11-14 astro-ph.CO
Dynamical dark energy from Kretschmann scalar at low redshifts
Universidade Estadual Paulista (UNESP)(圣保罗州立大学)
本文提出用Kretschmann标量替代宇宙学常数项,构建动力学暗能量模型,通过观测数据约束参数后,模型在低红移区能很好地拟合数据,并表现出类似现象学模型的方程状态参数行为,同时预测了虚 phantom 跨越阶段。
2026-04-17 astro-ph.CO
Constraining the Initial Mass function in the Epoch of Reionization from Astrophysical and Cosmological data
利用JWST光度函数等多类数据构建半经验再电离模型,通过贝叶斯推断约束恒星初始质量函数,发现其斜率在-2.8至-2.3之间且小质量端受抑,并缓解了JWST大质量星系与标准宇宙学的矛盾。
2024-03-13 astro-ph.CO astro-ph.GA